Transmission Line Power Losses - 3 Types

Summary

Les lignes électriques sont omniprésentes mais souvent ignorées. Elles transportent l'énergie nécessaire pour nos besoins quotidiens, mais toutes ne sont pas égales. Les lignes haute tension à courant alternatif (AC) et à courant continu haute tension (HVDC) diffèrent en efficacité. Les pertes de ligne, telles que les pertes résistives, capacitives et inductives, affectent principalement le courant alternatif, tandis que le courant continu souffre surtout des pertes résistives. Les systèmes HVDC sont plus efficaces, avec des pertes d'énergie moindres, réduisant ainsi l'empreinte carbone par rapport aux lignes AC. Cependant, le courant alternatif est toujours utilisé en raison de sa compatibilité avec les transformateurs.

Takeaways

• 😀 Les lignes électriques sont omniprésentes, mais souvent ignorées, bien qu'elles fournissent l'énergie que nous utilisons quotidiennement.
• 😀 Il existe deux types d'électricité transmises par les lignes : l'AC haute tension et le HVDC (courant continu haute tension).
• 😀 Les lignes HVDC sont plus efficaces que les lignes AC et peuvent réduire l'empreinte carbone mondiale.
• 😀 Avant de déterminer l'efficacité d'un câble électrique, il faut considérer les pertes de ligne : résistives, capacitives et inductives.
• 😀 Les pertes résistives, communes aux courants AC et DC, se produisent en raison de la résistance des conducteurs, convertissant l'énergie en chaleur.
• 😀 Les pertes capacitives n'affectent que les circuits AC. Elles se produisent entre les lignes et la Terre à cause de la capacité parasite.
• 😀 Les lignes AC perdent de l'énergie en raison de la réactance inductive, un phénomène où l'énergie est stockée dans un champ magnétique, puis perdue.
• 😀 Les lignes HVDC n'ont pas de pertes inductives car le courant continu ne crée pas de champ magnétique oscillant.
• 😀 En comparant l'efficacité de la transmission de l'électricité, les lignes AC perdent environ 5 à 10 % de l'énergie, tandis que les lignes HVDC n'en perdent que 2 à 3 %.
• 😀 Bien que le courant AC soit encore largement utilisé, c'est parce qu'il est compatible avec les transformateurs, rendant les infrastructures AC moins coûteuses.

Q & A

Qu'est-ce que la différence entre les lignes électriques AC et DC ?

Les lignes électriques AC (courant alternatif) et DC (courant continu) transmettent de l'électricité, mais la principale différence réside dans la façon dont l'électricité circule. Le courant alternatif change de direction périodiquement, tandis que le courant continu circule dans une seule direction. Les lignes haute tension DC (HVDC) sont plus efficaces que les lignes AC pour transmettre de l'électricité sur de longues distances.

Pourquoi les lignes HVDC sont-elles considérées comme plus efficaces que les lignes AC ?

Les lignes HVDC (courant continu haute tension) sont plus efficaces car elles subissent moins de pertes d'énergie en raison des résistances, de la capacité et de l'inductance. Les pertes d'énergie sur les lignes AC sont plus importantes à cause de ces trois types de pertes, tandis que les lignes HVDC ne subissent que des pertes résistives.

Qu'est-ce que les 'pertes de ligne' ?

Les pertes de ligne désignent la perte de tension qui se produit lorsque l'électricité voyage à travers des lignes électriques. Il existe trois types principaux de pertes de ligne : résistives, capacitives et inductives. Ces pertes peuvent réduire l'efficacité du transport de l'électricité.

Quelles sont les trois types de pertes de ligne ?

Les trois types de pertes de ligne sont : les pertes résistives, qui sont dues à la résistance du conducteur ; les pertes capacitives, qui se produisent dans les circuits AC en raison de l'interaction électrique entre les lignes et la Terre ; et les pertes inductives, qui se produisent dans les circuits AC en raison des champs magnétiques générés par le courant alternatif.

Pourquoi les pertes capacitives n'affectent-elles que le courant alternatif (AC) et pas le courant continu (DC) ?

Les pertes capacitives se produisent en raison des champs électriques qui se forment entre les conducteurs (lignes électriques) et la Terre. Ce phénomène est spécifique au courant alternatif, car le voltage de l'AC varie constamment, ce qui crée ces effets capacitifs. Le courant continu (DC), quant à lui, possède un voltage constant et ne génère pas ces effets.

Comment les pertes inductives affectent-elles les lignes AC ?

Les pertes inductives se produisent dans les circuits AC lorsque le courant alternatif génère un champ magnétique autour du conducteur. Ce champ magnétique stocke de l'énergie de manière inefficace, ce qui entraîne des pertes supplémentaires d'énergie. Les lignes DC ne rencontrent pas ce problème, car leur voltage reste constant.

Pourquoi certaines personnes pensent-elles que le courant alternatif (AC) est plus efficace que le courant continu (DC) ?

Les gens pensent souvent que l'AC est plus efficace en raison de son utilisation historique et de sa capacité à fonctionner facilement avec des transformateurs. De plus, le courant continu (DC) est souvent associé à des tensions plus basses, ce qui peut générer plus de chaleur et d’énergie perdue à cause de l’intensité du courant. Cependant, en réalité, le DC est plus efficace en termes de pertes d'énergie.

Qu'est-ce que les pertes résistives et comment affectent-elles les lignes électriques ?

Les pertes résistives sont causées par la résistance naturelle des conducteurs à laisser passer l'électricité. Cela se traduit par une perte d'énergie sous forme de chaleur. Toutes les lignes électriques, qu'elles soient AC ou DC, subissent des pertes résistives, surtout sur de longues distances.

Pourquoi les lignes électriques sont-elles situées si haut au-dessus du sol ?

Les lignes électriques sont situées à une grande hauteur pour réduire les pertes capacitatives, car l'espace entre les lignes et la Terre joue un rôle dans ces pertes. Plus les lignes sont éloignées de la Terre, moins elles subissent d'effets capacitifs indésirables.

Quel est l'impact environnemental des lignes HVDC par rapport aux lignes AC ?

Les lignes HVDC ont un impact environnemental plus faible que les lignes AC, car elles perdent moins d'énergie pendant leur transmission. Les pertes d'énergie plus faibles se traduisent par une empreinte carbone réduite, ce qui fait des lignes HVDC une option plus écologique pour la transmission d'électricité sur de longues distances.